工业工程基础实验指导书12学时.doc
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《工业工程基础》
实验指导书
2014.12.3
《工业工程基础》实验教学大纲
实验课程名称：
工业工程基础英文名称：
Basicsofmachinofacture
实验课程性质：
非独立设课应开实验学期：
5
课程编码：
0309030实验学时数：
12
适用专业：
工业工程、工程工程精益班等专业
一、实验教学目的和要求
1.掌握程序分析的原理及方法，会绘制工艺程序分析图、流程程序分析图等；
2.掌握作业分析的要求和方法；
3.掌握动作分析的方法和动作经济原则；
4.学习作业测定和时间研究的主要方法；
5.掌握预定时间标准法的步骤，能够运用MOD发预定时间标准；
6.熟练运用达宝易工业工程软件进行时间动作分析等。
二、主要仪器设备
工作台、玩具小车、螺丝刀、电脑、达宝易软件、纸、笔等。
三、实验项目名称和学时分配
序号
实验项目名称
学时
分配
实验
属性
实验
类型
实验者类别
必开/选开
1
工艺程序分析
2
专业基础
综合性
本科生
必开
2
流程程序分析
2
专业基础
设计
本科生
必开
3
双手操作分析
2
专业基础
综合
本科生
必开
4
达宝易软件操作与分析
6
专业基础
综合
本科生
必开
四、实验课考核方式
1.实验报告：
本门课程对实验报告的要求
包括实验名称、学生姓名、学号、班号和实验日期；实验目的和要求；实验仪器、设备与材料；实验步骤；实验原始记录；实验数据及输出结果等。
2.考核方式
根据学生的考勤、实验动手能力、实验结果和报告以及实验时的纪律情况进行综合评定，给出实验成绩。
五、实验指导书及主要参考书
实验指导书：
自编《工业工程基础》实验指导书
主要参考书：
蒋国璋主编，《工业工程基础》，华中科技大学出版社，武汉，2010
达宝易工业工程软件操作手册，北京创时能科技发展有限公司
0
实验一：
工艺程序分析（2学时）
一、实验目的
1、掌握工艺程序图的绘制方法。
2、掌握工艺程序分析的方法。
二、实验设备、仪器及工具
1、工作台
2、螺丝刀
3、玩具小车（零部件）
4、纸、笔等
三、实验人数：
4～6人/组，共六组
四、实验内容及步骤
本实验通过了解玩具小车的工作原理，熟悉其结构组成，掌握玩具小车的装配工艺过程。
最后画出它的工艺程序分析图。
实验步骤如下：
1、选择玩具小车为研究对象，通过组装熟悉它的组成，掌握各零部件的名称。
2、每位同学进行实际的装配。
3、在已准备好的工艺程序表格上绘制其工艺程序图。
4、详细分析“加工”、“检查”所花的时间、顺序等情况，发现影响效率的原因和存在的问题。
5、提出改善方案、措施，并对其进行反复修正，得出最终的改进方案。
五、实验报告要求
1、画出所设计的玩具小车组装工艺程序图。
2、写出对所设计的工艺程序图的分析报告。
3、提出改进方案，绘制出改进后的工艺程序图。
工艺程序图
工作物名称
编号方法
研究者日期
审核者日期
统计
内容
符号
次数
加工
○
检验
□
合计
实验二：
流程程序分析（2学时）
一、实验目的
1、通过对玩具小车的装配操作，掌握用程序分析符号绘制玩具小车生产过程的流程程序图的方法。
2、学会用“5W1H”提问技术发掘问题，用“ECRS”原则来改进程序。
二、实验设备、仪器及工具
1、螺丝刀
2、工作台
3、玩具小车
4、纸、笔等。
三、实验人数:
4～6人/组，共六组
四、实验内容及步骤
1、熟悉玩具小车各组成零部件的名称。
2、设计一个从零件仓库领料开始，到加工装配，再到质量检验，入成品库的整个生产装配过程。
在实验开始前，每个人先明确自己的任务，每个工艺步骤由1～2个人来完成，领料、检验、入库，共由一个人来完成。
实验开始先由领料的同学把原材料从仓库运送到第一道工序加工处（各加工工序位置随意的分布在实验室的工作台上）第一道工序加工完以后由该同学送往第二道工序，依次类推直到加工完成。
由其他同学把该产品的整个加工流程程序记录的下来。
3、在以准备好的流程程序表格上绘制玩具小车整个生产装配过程的的流程程序图。
4、按照下列内容进行考查、提问。
（1）基本原则
1）减少工序数；
2）安排最佳的顺序；
3）使各工序尽可能经济化；
4）减少搬运；
5）如果有利，设法合并工序；
6）找出最经济的移动方法；
7）尽可能地减少在制品的储存；
8）在最佳的位置设置尽可能少的控制点。
（2）考虑下列因素有无工序可以省略
1）不需要的工序（探讨：
为什么现在有？
）
2）使用新设备（探讨：
为什么现在使用此设备？
）
3）改变操作或储存的位置（探讨：
为什么现在在此位置？
）
4）改变工作顺序（探讨：
为什么使用目前的顺序？
）
5）改变产品设计（探讨：
为什么现在这样设计？
）
6）改变订购材料的规格（探讨：
为什么目前定购这种材料？
）
（3）针对下列各点考虑，有哪些工序可以合并？
1）工作场所、位置；
2）设备；
3）工艺过程；
4）产品设计；
5）原材料、零组件的规格。
（4）若重新编排工序，是否能使移动距离缩短？
（5）有哪些工序能够简化？
5、在“取消、合并、重排、简化”原则上建立新的流程程序。
6、画出新方案的流程程序图。
五、实验报告要求
1、画出所设计的玩具小车的生产流程程序图
2、用“5W1H”提问技术发掘问题，用“ECRS”原则改进现行方法。
3、写出玩具小车的装配生产流程的分析报告。
4、画出新方案的生产流程程序图。
流程程序图
工作名称：
编号：
开始：
结束：
研究者：
日期：
年 月＿日
审阅者：
日期：
年 月＿日
统计
项别
次数
时间/min
距离/min
加工○
检查□
搬运→
等待D
存储▽
工作说明
距离/M
时间/min
工序系列
○
→
□
D
▽
○
→
□
D
▽
○
→
□
D
▽
○
→
□
D
▽
○
→
□
D
▽
○
→
□
D
▽
○
→
□
D
▽
○
→
□
D
▽
○
→
□
D
▽
○
→
□
D
▽
○
→
□
D
▽
○
→
□
D
▽
○
→
□
D
▽
○
→
□
D
▽
○
→
□
D
▽
○
→
□
D
▽
○
→
□
D
▽
实验三：
双手操作分析（2学时）
一、实验目的
1、学会绘制双手操作图。
2、学会对双手操作图所记录的现状进行分析，并能找出问题的所在，提出改善方案。
二、实验设备、仪器及工具
1、指定玩具小车装配生产线的某一个工位
2、螺丝刀
3、玩具小车零部件
4、笔、纸等
5、摄像机（手机）
三、实验人数：
4～6人/组，共六组
四、实验内容及步骤
1、在熟悉玩具小车装配操作的基础上，选择某一具有高度重复性的装配工作。
2、观察工作情况，熟悉工作过程。
3、每个同学独立完成该工位的操作，其他同学用摄像机（手机）录下该同学的工作过程。
4、绘制工作地布置简图，标明各种零件、工具、设备的相互位置。
5、从图的中间取适当间隔，画两条垂直线，用来记录代表动作的符号。
其垂直线右边代表右手操作，左边代表左手操作，并留有动作叙述栏（需要时还可留有时间栏，以记录时间）。
6、观看操作人员左右手的各项动作，用相应的符号记录在垂直线旁，并依照时间顺序和相对关系将左右手并列在该项符号的旁边，另用文字简明地加以说明。
记录时应注意，一次记录一只手的动作，一般应从工作最多的一只手开始，记录完一只手再记录另一只手。
7、研究合适的“起点”及“终点”，一般都选择将加工完的零件放下为整个工序的终点，且为下一工序的起点。
8、同一时间发生的动作，应在同一水平线上予以记录，不同时间发生的动作，应按时间发生的顺序在不同的水平线上记录。
9、按下列内容进行考查，分析
（1）基本原则
（2）辅助操作能否取消？
（3）“移动”能否取消？
（4）“持住”工作能否取消？
（“持住”是非常疲劳的动作）
（5）“延迟”能否取消或缩短？
（6）辅助操作能否简化？
（7）“移动”能否简化？
（8）“持住”能否简化？
10、在以上考查、分析的基础上，根据“ECRS”原则进行改进。
11、绘制改进后的双手操作程序图。
12、统计其成果。
五、实验报告及要求
1、在实验报告中详细列出实验步骤。
2、画出改进前后的双手操作程序图。
3、写出分析改进的过程。
实验四：
达宝易软件操作与分析（6学时）
一、实验目的
1、掌握细微动作研究的原理与方法。
2、学会用动作经济原则改善动作。
3、掌握用模特法确定作业标准时间的方法和步骤。
4、能用模特法正确表示作业者的各种动作。
5、熟练掌握达宝易软件，能利用达宝易软件进行动作时间分析。
二、实验设备、仪器及工具
1、电脑
2、达宝易软件
3、工位工作录像
三、实验人数：
两人/组，共十五组
四、实验内容及步骤：
应用达宝易软件进行动作时间分析包括影像动作时间分析（TimeStudy），标准动作时间分析等内容。
本实验通过影像动作时间分析来熟悉达宝易软件的操作，进而确定标准动作时间，并对其进行分析。
1、 影像动作时间分析
每位同学选取自己的工作录像应用达宝易软件进行一般动作时间分析。
流程如图1所示。
（1）仔细观察作业过程，大体把握作业重点，最好能在脑海中描绘出整个动作过程。
（2）把整个动作过程分解成几个较大阶段性动作（作业要素）。
（3）采用沙布利克动素分析法，按左右手、眼睛对阶段性动作进行动作要素分解，记录每个分析动作的动作名称，操作名称，周期，录像时间，标准时间（自动/手动），速度评价比系数，动素类型，大分类，PTS法代码计算式等
（4）沙布利克分析的重点，在于消除第三类动作，尽量减少第二类动作，有可能的话也要对第一类动作进行简化。
即使动作不可避免，通过改变工作环境或者方法，来缩短动作时间，也可达到改善效果。
对分析结果的检查应把握以下重点：
1）观察分析表中第三类动作的比例，寻找消除或减少的方法。
2）观察双手的动作是否保持平衡。
3）尽量不使用眼力。
4）检查是否可以尽量变成不移动身体的作业。
5）检查作业动作是否能平滑连接。
6）动作要素改善检查表。
N
启动doulbee
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设定播放的形式
标记动作分析的起始位
保存标记位置
判定是否保存
编辑标记属性
Y
N
保存标记位置
判定是否保存
分析结束
进入下一个动作分析
Y
录像分析完毕
图1影像时间分析流程
2、标准动作时间分析
所谓标准动作时间，就是指在正常条件下，受过训练的熟练工作者，以规定的作业方法和器具设备，完成一定的质和量的动作所需的时间。
达宝易提供了速度评价法和MOD法两种制定标准动作时间的方法。
（1）速度评价法
一般而言，标准动作时间可以以下列公式表示：
标准时间=观测时间×评价系数；其中，观测时间指的是实际观测得到的时间值的平均，而观测时间由于受到作业者熟练度、工作意愿、情绪等的影响，并不能代表真实的情况，故此应加以修正，乘上一定的评价系数。
但是这种以观测时间笼统的乘上一个评价系数求得的标准时间的方法，除了观测作业繁琐而且决定评价系数不是件容易的事外，精确度也不能保证。
利用达宝易可简单、精确地求得标准作业时间。
其标准动作时间公式如下：
标准时间=n∑标记动作时间i×速度i
其中n表示一个作业周期内的标记动作个数，i表示标记动作的序号。
当标记动作是多余或无效动作时，其标记动作时间为零。
用速度评价法进行标准动作时间分析的流程如图5-2所示。
打开已进行影像分析的文件
进行动作标记分类（无效、变速、不可变速）
编辑大分类属性
速度评价
检查并修订编辑内容
输出分析结果
图2标准时间分析流程
值得注意的是，利用达宝易进行标准作业时间分析时，一般只需对一个作业周期的录像进行分析。
如果在一般动作分析时，分析了一个以上的作业周期，则进行标准作业时间分析时，我们选择其中一个作业周期就够了。
（2）MOD法
MOD法是预定动作时间标准（PTS）法的一种，以人的手指一次动作的时间为一个基本时间单位即1MOD（1MOD=0.129秒）。
并以此基本时间单位的整数倍确定其他各个人体部位动作的时间值的一种预定动作时间标准法。
MOD法把动作分为21个，其构成如图5-3。
图3MOD法动作构成
具体操作步骤参看“达宝易操作使用说明”。
五、实验报告要求：
1、对重要步骤进行截图留存。
2、输出各种标记属性的统计报表、静止图像、作业分析表以及沙布利克分析表（动作程序图）等。
3、评价改进效果
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